Questões de Concurso sobre Eletroquímica

A eletroquímica trata da conversão da energia elétrica em energia química e viceversa. Nesse sentido, analise as assertivas abaixo:

I. As semi-reações expressam as duas contribuições (redução e oxidação) de uma reação redox incompleta.

II. Em uma célula galvânica, uma reação química espontânea libera elétrons da célula através do catodo, o sítio de redução, e os retira no anodo, o sítio de oxidação.

III. A corrosão dos metais, como, por exemplo, o enferrujamento, é um fenômeno eletroquímico.

IV. O potencial fornecido a uma célula eletrolítica deve ser no mínimo igual ao potencial de reação a ser invertida. Se existe na solução mais de uma espécie que pode ser oxidada, as espécies com os maiores potenciais de redução são, preferencialmente reduzidas.

Quais delas estão INCORRETAS?

Considere as duas semirreações e seus respectivos potenciais-padrão de redução que envolvem íons de halogênios, na formação de uma pilha.

Br${\mathrm{O}}_3^{-}$ (aq) + 6 H⁺ (aq) + 6 e^- → Br^- (aq) + 3 H₂O (l) E^ored = +1,44 V

I₂ (s) + 2 e^- → 2 I^- (aq) E^ored = +0,54 V

Em relação à pilha formada, observa-se que

Se uma barra de cobre for colocada dentro de uma solução de H₂SO₄ em condições padrão, então, considerando-se os potenciais padrão de redução do cobre (Cu²⁺/Cu, 0,337 V) e do hidrogênio (H⁺/H₂, 0,000 V), a barra de cobre reagirá, e a solução se tornará azul pela presença de Cu²⁺.

A eletroquímica é a parte da química que estuda a produção de corrente elétrica por meio de reações químicas (pilhas e baterias) e o processo inverso a esse (eletrólise). Sobre isso, analise as assertivas abaixo, assinalando V, se verdadeiras, ou F, se falsas.

( ) O ânodo é o eletrodo no qual ocorre a oxidação numa célula eletroquímica.

( ) Numa célula eletroquímica, os elétrons fluem do cátodo para o ânodo.

( ) O cátodo é o eletrodo no qual ocorre a redução numa célula eletroquímica.

( ) Numa célula eletroquímica, o cátodo, por apresentar carga negativa, recebe os elétrons do ânodo, ou seja, os elétrons migram do polo positivo para o polo negativo.

A ordem correta de preenchimento dos parênteses, de cima para baixo, é:

Na célula eletroquímica representada a seguir, ocorre redução do hidrogênio.

Pt_(s), H_2(g) | HCl_(aq) | Hg₂Cl_2(s) | Hg_(l)

A liga metálica aço inoxidável, material resistente à corrosão, é uma mistura homogênea formada, principalmente, por átomos de ferro e carbono.

O tipo de corrosão mais comum nas tubulações e equipamentos industriais é a eletroquímica, na qual um componente oxida, ou seja, ganha elétrons, e o outro reduz, ou seja, perde elétrons.

Toda reação eletroquímica pode ser decomposta em uma semirreção de oxidação e uma semirreação de redução.

Em uma célula eletrolítica, é realizada a eletrólise de uma solução aquosa de iodeto de potássio.

Nessa eletrólise, a substância simples formada no catodo é

Oxidação é um processo que resulta no ganho de um ou mais elétrons pelas substâncias, e redução é um processo que resulta em ganho de dois elétrons pelas substâncias.

Sabendo que o HC𝓁 concentrado (pró-análise) tem densidade 1,18 g.cm³ e concentração de 37% em massa, a neutralização de 1,0 kg de Mg(OH)₂ (s) vai consumir um volume de HC𝓁 concentrado de, aproximadamente,

Sabendo que a constante de Faraday é 9,65×10⁴ C.mol^–1, a quantidade de carga elétrica necessária para obter todo o magnésio contido em 1 m³ de água do mar é de, aproximadamente,

O composto KMnO4 é um sólido cristalino violeta que é comumente usado em titulações redox devido à sua capacidade de atuar como um forte agente oxidante. Considere as reações de KMnO₄ incompletas e não balanceadas e assinale a alternativa correta.

I. KMnO₄ + a HCl → b KCl + c MnCl₂ + d H₂O

II. KMnO₄ + e FeSO₄ + f H₂SO₄ → g K₂SO₄ + h MnSO₄ + i Fe₂(SO₄)₃ + j H₂O

No ensino de eletroquímica, a pilha de Daniell é um importante exemplo a ser trabalhado com os alunos.

Dados: 𝐸⁰ (𝑍𝑛²⁺ / Zn) = – 0,76V 𝐸⁰ (𝐶𝑢²⁺/ Cu) = + 0,34V

Nessa pilha, formada por zinco e cobre, temos

Sobre o processo eletrolítico para obtenção de elementos químicos isolados, analise as afirmativas a seguir:

I. A eletrólise é um processo no qual o trabalho elétrico gera a reação química.

II. Se o cloreto de sódio for submetido a uma eletrólise ígnea ou aquosa, os produtos dessa reação são os mesmos: sódio metálico e gás cloro.

III. Na eletrólise em meio aquoso, quem irá definir a ordem de descarga dos íons é o potencial de redução padrão, E°_red, de cada substância durante esse processo.

IV. A quantidade formada de produtos eletroquímicos será definida pela primeira lei de Faraday.

É CORRETO o que se afirma em

A fim de diminuir o tempo de análise, que é um fator importante na escolha e na concepção dos métodos analíticos, a coulometria de potencial controlado é normalmente realizada em células eletroquímicas de grande volume, usando-se eletrodos de trabalho com áreas de superfície pequenas e com altas taxas de agitação.

Um dos problemas da utilização do mercúrio como eletrodo de trabalho é a existência de picos em curvas de corrente-voltagem, denominados máximos polarográficos, atribuídos à convecção que ocorre nas adjacências da gota de mercúrio crescente. A adição de pequenas quantidades de um tensoativo à solução de análise normalmente elimina esses máximos. Porém, é preciso ter cuidado, pois o excesso de supressor de máximos pode alterar a viscosidade da solução e reduzir as correntes de difusão necessárias para o bom funcionamento do eletrodo.

Marque a alternativa que representa o potencial eletroquímico no ponto de equivalência para a titulação de Fe²⁺ com MnO^4-, cuja reação é representada a seguir:

$5F{e}^{2+}{}_{(aq)}+Mn{O}_{4^{-}(aq)}+8H_3{O}^{+}{}_{(aq)}\leftrightarrows 5F{e}^{3+}{}_{(aq)}+M{n}^{2+}{}_{(aq)}+12H_2{O}_{(I)}$

Em uma aula de eletroquímica, foi montado um aparato experimental, conforme representado na figura a seguir.

Representação de uma célula eletroquímica

Disponível em https://encrypted-tbn0.gstatic.com/. Acesso em 30 de outubro de 2022.

É vasta na literatura referente ao ensino de química, como por exemplo em Mortimer (2000), a importância de se delinear as concepções alternativas dos estudantes para a construção coerente de um planejamento educacional. No caso da aula de eletroquímica, uma concepção alternativa esperada é a noção de que:

Em uma célula eletroquímica, ocorre a seguinte reação:

$N{O}_3^{-}+8C{l}^{-}+10H^{+}\to 4C{l}_2+N{H}_4^{+}+3H_{2}O$

Nessa reação, a espécie química que sofre oxidação é